Tipos de Bitmaps

Artigo
08/01/2011

Um bitmap é uma matriz de bits que especificar a cor de cada pixel em uma matriz retangular de pixels. O número de bits dedicados a um pixel individual determina o número de cores que podem ser atribuídos a esse pixel. Por exemplo, se cada pixel é representado por 4 bits, em seguida, um determinado pixel pode ser atribuído uma das 16 cores diferentes (2 ^ 4 = 16). A tabela a seguir mostra alguns exemplos do número de cores que podem ser atribuídos a um pixel representado por um determinado número de bits.

Bits por pixel	Número de cores que podem ser atribuídos a um pixel
1	2^1 = 2
2	2^2 = 4
4	2^4 = 16
8	2^8 = 256
16	2^16 = 65,536
24	2^24 = 16,777,216

Os arquivos do disco que armazenam os bitmaps normalmente contêm um ou mais blocos de informações que armazenam informações como, por exemplo, o número de bits por pixel, o número de pixels em cada linha e o número de linhas da matriz. Esse arquivo também pode conter uma tabela de cores (às vezes chamada de uma paleta de cores). Uma tabela de cores mapeia os números no bitmap para cores específicas. A ilustração a seguir mostra a imagem ampliada, juntamente com sua tabela de cores e de bitmap. Cada pixel é representado por um número de 4 bits, portanto não há 2 ^ 4 = 16 cores na tabela de cores. Cada cor na tabela é representada por um número de 24 bits: 8 bits para vermelho, 8 bits para verde e 8 bits para azul. Os números são mostrados no formulário de hexadecimal (base 16): A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14, F = 15.

Exemplo de bitmap

Examine o pixel na linha 3, 5 da coluna da imagem. O número correspondente no bitmap é 1. A tabela de cores nos diz que 1 representa a cor vermelha, portanto, o pixel é vermelho. Todas as entradas na linha superior do bitmap são 3. A tabela de cores nos diz que 3 representa o azul, portanto, todos os pixels na linha superior da imagem são azuis.

Observação
Alguns bitmaps são armazenados em formato de baixo para cima; os números da primeira linha do bitmap correspondem aos pixels na linha inferior da imagem.

Um bitmap que armazena os índices em uma tabela de cores é chamado de um bitmap indexados de paleta. Alguns bitmaps não tiver nenhuma necessidade de uma tabela de cores. Por exemplo, se um bitmap usa 24 bits por pixel, esse bitmap pode armazenar propriamente ditas, em vez de índices em uma tabela de cores. A ilustração a seguir mostra um bitmap que armazena as cores diretamente (24 bits por pixel) em vez de usar uma tabela de cores. A ilustração também mostra uma visualização ampliada da imagem correspondente. No bitmap, FFFFFF representa o branco, FF0000 representa vermelho, 00FF00 representa o verde e 0000FF representa o azul.

Exemplo de bitmap

Formatos de arquivos gráficos

Há muitos formatos padrão para salvar os bitmaps em arquivos do disco. GDI+suporta o arquivo gráfico formatos descritos nos parágrafos a seguir.

BMP

BMP é um formato padrão usado pelo Windows para armazenar imagens independente de dispositivo e aplicativo. O número de bits por pixel (1, 4, 8, 15, 24, 32 ou 64) para um determinado arquivo BMP é especificado no cabeçalho do arquivo. Os arquivos BMP com 24 bits por pixel são comuns. Arquivos BMP geralmente não são compactados e, portanto, não são adequados para transferência através da Internet.

Graphics Interchange Format (GIF)

GIF é um formato comum para imagens que aparecem nas páginas da Web. GIFs funcionam bem para desenhos de linha, figuras com blocos de cor sólida e imagens com os limites de nítida entre as cores. GIFs são compactados, mas nenhuma informação é perdida no processo de compactação. uma imagem descompactada é exatamente o mesmo que o original. Uma cor em uma imagem GIF pode ser designada como transparente, para que a imagem terá a cor de fundo de qualquer página da Web que exibe a ele. Uma seqüência de imagens GIF pode ser armazenada em um único arquivo para formar um GIF animado. GIFs armazenam no máximo 8 bits por pixel, portanto, eles são limitados a 256 cores.

Joint Photographic Experts Group (JPEG)

JPEG é um esquema de compactação funciona bem para cenários naturais, como fotografias digitalizadas. Algumas informações são perdidas no processo de compactação, mas geralmente a perda é imperceptível ao olho humano. JPEGs armazenam 24 bits por pixel, para que sejam capazes de exibir mais de 16 milhões de cores. JPEGs não oferecem suporte a transparências ou animações.

O nível de compactação de imagens JPEG é configurável, mas os níveis mais altos de compactação (arquivos menores) resultam em mais de perda de informações. Geralmente, uma taxa de compactação de 20: 1 produz uma imagem que o olho humano localiza difícil distinguir do original. A ilustração a seguir mostra uma imagem BMP e duas imagens JPEG que foram compactadas a partir dessa imagem BMP. A primeira JPEG tem uma taxa de compactação de 4: 1 e o segundo JPEG tem uma taxa de compactação de sobre 8: 1.

Exemplos de tipo de arquivo

Compactação JPEG não funcionam bem para desenhos de linha, blocos de cor sólida e limites de nitidez. A ilustração a seguir mostra um BMP juntamente com duas JPEGs e GIF. Os JPEGs e GIF foram compactados do BMP. A taxa de compactação é de 4: 1 para o GIF, 4: 1 para JPEG menor e 8: 3 para JPEG maior. Observe que o GIF mantém os limites nítidos ao longo das linhas, mas os JPEGs tendem para os limites de desfoque.

Tipo de arquivo

JPEG é um esquema de compactação, não é um formato de arquivo. JPEG File Interchange Format (JFIF) é um formato de arquivo normalmente usado para armazenar e transferência de imagens que tenham sido compactadas de acordo com o esquema de JPEG. Os arquivos JFIF exibidos por navegadores da Web usam a extensão. jpg.

Formato EXIF (EXIF)

EXIF é um formato de arquivo usado para fotografias capturadas por câmeras digitais. Um arquivo EXIF contém uma imagem que é compactada de acordo com a especificação de JPEG. Um arquivo EXIF também contém informações sobre a fotografia (tirada, shutter, velocidade, tempo de exposição e assim por diante) e informações sobre a câmera (fabricante, modelo e assim por diante).

Portable Network Graphics (PNG)

O formato PNG mantém muitas das vantagens do formato GIF, mas também fornece recursos além do GIF. Como arquivos GIF, arquivos PNG são compactados sem perda de informações. Arquivos PNG podem armazenar as cores com 8, 24, 48 bits por pixel e escalas de cinza com 1, 2, 4, 8 ou 16 bits por pixel. Em contraste, os arquivos GIF podem usar apenas 1, 2, 4 ou 8 bits por pixel. Um arquivo PNG também pode armazenar um valor alfa para cada pixel, que especifica o grau ao qual a cor desse pixel é combinada com a cor de plano de fundo.

PNG melhora o GIF em sua capacidade de exibir progressivamente uma imagem (ou seja exibir aproximações melhores e o melhor da imagem como ela chega em uma conexão de rede). Arquivos PNG podem conter informações de correção de cor e a correção de gama para que as imagens podem ser processadas com precisão em uma variedade de dispositivos de vídeo.

Tag Image File Format (TIFF)

TIFF é um formato flexível e extensível que é suportado por uma grande variedade de plataformas e aplicativos de processamento de imagens. Arquivos TIFF pode armazenar imagens com um número arbitrário de bits por pixel e pode empregar diversos algoritmos de compactação. Várias imagens podem ser armazenadas em um arquivo TIFF único, várias páginas. Informações relacionadas à imagem (scanner make, computador host, tipo de compactação, orientação, amostras por pixel e assim por diante) podem ser armazenadas no arquivo e organizadas através do uso de marcas. O formato TIFF pode ser estendido, conforme a necessidade de aprovação e a adição de novas marcas.